集成功率級LED與恒流源電路一體化設計介紹

式中,a和b分別為硅基板的和寬; x為硅基板的厚度;k為硅基板的熱導率。

4 主要參數測試結果

4.1 熱阻與溫度梯度

試驗和批量生產的產品經過使用證明,完全達到設計要求。表1是熱阻RΘ、位置x,y 和溫度梯度dT(x, y)/dLx,dT(x,y)/d Ly采用光熱阻掃描方法[2]測試的結果,以硅基板中心為原點,分別測試X,-X,Y和-Y等距離為1mm的溫度。　

4.2 溫度漂移

圖3是產品的溫度漂移參數△I T與恒定工作電流Io的關系曲線。產品溫度漂移的試驗環境溫度為-50～100℃,以25℃/40mA為參考基準,100℃時的最大溫度漂移為1.64μA/℃, -50℃時的最大溫度漂移為1.49μA/℃。在正常環境條件（ -25～50℃）下使用,其平均溫度漂移為0.94μA/℃,完全滿足設計指標和實際使用的要求。

4.3 發光效率與抗靜電

由于功率級LED芯片面積較大,工作時產生的高溫難以及時傳導出去,使LED芯片及pn結的溫度過高,導致發光效率隨著功率、溫度的增加而急劇下降。因此,在集成功率級LED設計時,采取了高導熱率的硅基板結構設計和銅合金技術的熱沉設計,使其熱阻大幅度降低,產品的發光效率得到提高,平均在18～20 Lm/W。　

防靜電設計的效果比較明顯,將50只產品置于靜電為1600～1800V的環境中,連續工作48h,無發生靜電擊穿現象。

5 結論

產品的一體化設計成功,使集成功率級LED在應用過程中減少了對恒流驅動電源的要求,可以直接使用穩壓電源進行驅動,而且對穩壓電源的要求也比較寬松,供電電壓在±10%以內變化時,LED能夠保證在恒流狀態下正常工作,從而提高了LED 的可靠性。同時,產品在實際使用過程中,可以大大簡化其工頻驅動電源電路的設計,由于采用很小的驅動電流電路,使遠距離供電線路的損耗非常低,特別適用于在遠距離供電情況下使用。